Page 292 - 《振动工程学报》2026年第3期

892 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

（2） 受拉本构方程：
)
5
ì ρ t(1.2 - 0.2x t ⋅ E t ε t， x ≤ 1
ï ï
ï ï
σ t = í ρ t （6）
ï ï 1.7 ⋅ E t ε t， x > 1
î ) + x t
ï ï α t( x t - 1
式中 ， E c 和 E t 分别为混凝土的受压和受拉弹性模
量；σ c 与 σ t 分别为混凝土的受压应力与受拉应力；x c
为混凝土受压应变 ε c 与受压峰值应变 ε c，r 的比值；x t
为混凝土受拉应变 ε t 与受拉峰值应变 ε t，r 的比值；ρ c 、
ρ t 、n c 、α c 、α t 的具体取值参考文献［26］。

3. 4 钢筋本构关系

钢筋本构模型选用双折线模型 ［26］ ，本构示意图
如图 12 所示，本构方程如下：
ï ï
ìE s ε s， ε s ≤ ε y
ï ï
)
σ s = í f y + k s( ε s - ε y ， ε y < ε s ≤ ε u （7）
ï ï
î
ï ï 0， ε u < ε s
式中， E s 为钢筋的弹性模量；σ s 与 ε s 分别为钢筋的应
力与应变；f y 为钢筋的屈服应力；ε y 与 ε u 分别为钢筋
图 13 受压损伤云图
的屈服应变与极限应变； k s =( f u − f y )/( ε u − ε y )，其
Fig. 13 Nephograms of compression damage
中 f u 为钢筋的极限应力。
4 影响剪力墙性能的参数分析

在以上 ECC 短肢剪力墙抗震性能试验研究及非
线性分析的基础上，对影响其性能的主要参数进行
分析，包括截面高厚比、ECC 区高度和设计轴压比。

4. 1 截面高厚比

为了探究截面高厚比对 ECC 短肢剪力墙的影
图 12 钢筋双折线模型 响，在 ECCW⁃1 模型的基础上改变高厚比（墙厚保
Fig. 12 Double folded line model of rebar
持 100 mm 不变），高厚比分别为 5∶1（墙截面高度为
500 mm）、6.5∶1（墙截面高度为 650 mm）、8∶1（墙截
3. 5 有限元非线性分析结果
面 高 度 为 800 mm），进 行 非 线 性 数 值 模 拟 分 析 ，
利用 ABAQUS 对 ECCW⁃1~ ECCW⁃4 进行模 图 14 为不同高厚比下的 ECC 短肢剪力墙力⁃位移骨
拟 分 析 ，得 到 的 荷 载 ⁃位 移 滞 回 曲 线 如 图 5 所 示 。 架曲线。

模拟滞回曲线与试验滞回曲线吻合良好，其中 EC⁃
CW⁃3 试验测得的初始刚度相对于模拟值较小，主
要原因为：（1）试验无法做到像模拟一样的完全固
结 ；（2）在 ECC⁃3 试 验 过 程 中 ，地 锚 螺 栓 出 现 了 轻
微松动，使得试验测得的位移稍大；但试验滞回曲
线与模拟滞回曲线整体吻合较好，模拟所得到的受

压损伤云图如图 13 所示。通过模拟所得到的荷载⁃
位移滞回曲线与试验滞回曲线的对比，以及受压损
伤云图与图 4（试件破坏形态）的对比，可以看出对
ECC 一字形截面短肢剪力墙所建立的非线性有限 图 14 不同高厚比下的短肢剪力墙骨架曲线
元模型，能够很好地模拟拟静力作用下短肢剪力墙 Fig. 14 Skeleton curves of short-leg shear walls with
的抗震性能。 different height and thickness ratios